Биоинформационный анализ crispr/cas-системы yersinia kristensenii и yersinia frederiksenii

Н.П. Перетолчина, А.Ю. Борисенко, А.С. Поникаровских, И.Ю. Петрова

Научный руководитель: Н.П. Перетолчина Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Иркутский государственный медицинский университет, г. Иркутск, Россия

Актуальность. CRISPR / Cas-система (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins, или короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами с CRISPR-ассоциированными белками) – это специфическая адаптивная защитная система прокариот от фагов и плазмид. CRISPR-кассеты представляют собой набор палиндромных повторов длиной 21-47 пн, разделенных уникальными спейсерными сайтами. Предполагают, что данные спейсеры при участии cas- генов, отвечают за устойчивость бактерий к бактериофагам и плазмидам.

Цель. Целью данной работы являлись изучение особенностей CRISPR/Cas-системы штамма Yersinia kristensenii и Yersinia frederiksenii и биоинформационного скрининга фагов и плазмид через расшифрованные спейсерные участки.

Материалы и методы. Объектом исследования был геном штамма Yersinia kristensenii Y231 и Yersinia frederiksenii Y225 (CP000720; NZ_CP009997). Для поиска CRISPR/Cas- систем использовали онлайн-приложения CRISPRone, CRISPRFinder и CRISPRDetect. Скрининг фагов и плазмид через спейсеры проводили посредством: онлайн- приложения «CRISPRTarget: a tool to explore targets of CRISPR RNAs», BLASTn и базы данных ACLAME. Поиск профагов в геномных последовательностях штамма производили при помощи онлайн-приложения PHAST (PHAge Search Tool).

Результаты. CRISPR/Cas-системы Y. kristensenii штамм Y 231 и Y. frederiksenii штамм Y225 относятся к типу IF и состоят из 2 локусов. Данные локусы расположены по краям от cas-генов. Количество спейсеров в кассетах варьирует: по 13 спейсеров в первой кассете и 58 спейсеров во второй. Поиск гомологии BLAST показал, что спейсеры встречаются среди Y. kristensenii и Y. frederiksenii. Скрининг фагов через спейсерные последовательности кассет показал, что возможным источником некоторых спейсеров являются участки ДНК бактерий, которые соответствуют профагам, включенных в геном бактерии

Выводы. CRISPR/Cas-системы Y. kristensenii и Y. frederiksenii являются активными в отношении фагов и плазмид. Cas-гены в равной степени обслуживают оба локуса. Спейсеры не являются абсолютно специфичными для одного штамма и могут передаваться между штаммами.

______________________________

Влияние лазерного излучения на активность растительного препарата грушанки

В.В. Сафонова, Л.А. Кокорина

Научный руководитель: доцент, Е.Б. Ракова, профессор, д.б.н. Е.В. Симонова Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии с курсом клинической лабораторной диагностики

Иркутский государственный медицинский университет, г. Иркутск, Россия

Актуальность. Низкоинтенсивное лазерное излучение получило широкое применение в медицине. Лазерное излучение различной интенсивности и диапазонов способно влиять на живые организмы. Развитие резистентности микроорганизмов и нежелательных реакций при использовании антибиотиков определяют необходимость разработок по улучшению антибактериальной терапии. Предполагается, что разные экспозиции низкоинтенсивного лазерного излучения могут усиливать или уменьшать бактерицидный эффект препарата.

Цель. изучить влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на активность растительного препарата грушанки

Материалы и методы. в качестве тест-модели использована культура Bacillus subtilis, для культивирования которой использовали стандартные плотные питательные среды. В контрольном варианте микроорганизмы росли в обычных условиях, без применения препарата грушанки и лазерного излучения. В опыте отвар и настой грушанки облучались лазерным полупроводниковым диодом мощностью 100 мВт с длиной волны около 532 нм при экспозиции две и пять минут (диаметр пятна около 1,5 мм) после чего высевались на поверхность питательной среды. Культивирование осуществлялось при 37° С. Изменение бактериостатического эффекта растительного препарата после его облучения лазером оценивали по показателю числа клеточных делений.

Результаты. Установлено, что в контрольном варианте число клеточных делений составило 0,631. Добавление отвара грушанки в питательную среду привело к снижению показателя в 3 раза, а настойки грушанки - в 4,7 раза. Причём, при облучении отвара в течение 2 минут число клеточных делений не отличалось от контрольного варианта, тогда как повышение времени экспозиции до 5 минут приводило к снижению показателя в 4 раза. Облучение же другой лекарственной формы грушанки, настоя, в течение 2 –х минут привело к уменьшению числа клеточных делений в 6 раз, хотя увеличение времени облучения до 5 минут вызвало обратный эффект - рост показателя до 0,831, что в 0,75 раз больше, чем в контроле.

Выводы. Отвар и настой грушанки обладали бактериостатическим эффектом, более выраженным у настоя. При облучении растворов растительных препаратов низкоинтенсивным лазерным излучением зеленого спектра наблюдалось усиление микробиостатического действия. Более выраженный эффект отмечался в опыте с настоем (экспозиция 2 минуты).

______________________________